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太陽光発電の発電量と日射量の関係

公開日:2019/04/15  最終更新日:2019/02/22

電気代を削減したり、売電で収益を出したりすることで注目されている太陽光発電は、長期間にわたってお得が続きエコにもなるところが魅力です。

発電量が多いほど家計へのメリットが大きくなりますが、設置する前に発電量と日射量の関係について正しく理解しておくことが大切です。

太陽光発電のポイントや電気代の削減額の計算方法を詳しく説明します。

 

太陽光発電で発電量を左右するポイント

太陽光発電は天候に左右されるというイメージがあり、晴天の日が多い地域ほど有利というイメージがありますが、実は天候よりも年間の日照時間の方が大切なポイントです。

建物や木などに遮られず、雪や雨の日が多くても実際の日照時間が長ければ、十分に発電することができるという訳です。

エリアによっては梅雨や積雪などによって日照が足りない月がある場合がありますが、年間のトータルで見ると少ないわけではなく梅雨や積雪のために日照時間が短いイメージになってしまっているという場合も多いのです。

夏の天気は良いけれども冬は雪の日が多い、梅雨が長くて梅雨明けが遅い、天気の変動が激しいなど、天気の悪いイメージがある地域の場合、日照時間も少ないイメージになってしまうことが多いのですが大切なことは天気が悪い時期や月の時間ではなく年間のでどのくらい発電できるのかということになります。

太陽光発電を導入する場合には晴天の日が多いかどうかではなく、日照時間が長いかどうかをポイントにして、考えていくことをおすすめします。

 

発電を左右するのは年間の日照時間

太陽光発電に有利で、電気代の削減額が多いのは、快晴日数が多い地域というイメージがありますが、重要なのは日照時間の長さです。

快晴でなくても曇りや雨の日でも日中であれば発電量がないというわけではないため、少しでも発電している時間が長い方が有利です。

快晴の日の発電効率が100%と仮定した時に、曇りの日は30%、雨の日でも10%ほどの発電が期待できます。

晴天が多い地域とは言っても毎日快晴ということにはならないため、日照時間が短くなるとその分まとまった量の発電が期待できないということになります。

一般的に日本では太平洋沿岸地域が日照時間が長いと言われていますが、例外もあるので日照時間を比較してみるとよいでしょう。

日照時間が長く、日射量が多いと太陽光発電にとってはさらに有利になります。

時間の長さだけではなく太陽から降り注ぐ光エネルギーの総量が多いほどたくさんの発電をすることができるため有利になります。

太平洋沿岸部や瀬戸内地方、九州地方は日射量が多く、太陽光エネルギーの総量が多い傾向があるエリアです。

 

雨の日や雪の日が多いエリアは太陽光発電に向いていない?

雨の日や雪の日が多く、年間の降雨量や降雪量が多い地域は太陽光発電に向いていないと言われることがあります。

雨の日や雪の日が多いエリアは日照時間の確保が難しかったり、豪雪地帯では太陽光パネルが雪に覆われてしまうことも実際にあるため向いていない場合もあるのですが、例外の地域もあるので一概には言えません。

太陽光パネルは、熱の影響で発電効率が落ちる特性があります。

温暖な地域では、日射量を確保することができても、気温が高くてパネル内の温度も高くなってしまい、発電効率が悪くなってしまうことがあるのです。

積雪地帯は夏場の天気が良く日照時間も長い時期に気温の上昇が穏やかで、太陽光パネルが熱の影響を受けにくいために安定した発電量を維持することができる傾向があります。

このため沖縄よりも北海道で発電量が上回るということが生じるエリアもあり、雨の日や雪の日が多いエリアでも太陽光発電に向いていることがある、ということになるのです。

広い土地がありコストパフォーマンスが良いエリアなら、雨の日や雪の日が多くても十分に電気代の削減額を高めることが期待できることになります。

 

周辺環境もチェックしておくべきポイント

日照時間が長く、年間の日射量に恵まれた地域では太陽光発電が有利になりますが、太陽光発電は太陽光パネルに実際に太陽の光が降り注いで初めて発電をすることができるため、日光を遮らない環境を一年中保つことができることも重要なポイントです。

建物や木などが周辺にあり、日陰になってしまう時間があれば、晴れの日でも発電量は曇りや雨の日と同じことになってしまい恩恵を受けることができません。

夏で太陽の高度が高い時には、直射日光が一日中あたるという場所でも、冬になると太陽の高度が低くなるため、より広い範囲の障害物の影響を受けやすくなります。

冬は日射量が夏に比べると少なくなる傾向があるため、効率よく発電をするためには、遮るものがないことは大変重要です。

一年を通して遮るものがなければ曇りや雨、雪の日が多い時期でも安定して発電をし続けることができ、晴れの日には太陽の光エネルギーをしっかりと使って発電することにつながります。

一日の中で日陰になる時間帯がないことをチェックすることはもちろんですが、どの季節でも日陰にならないかどうか周辺環境もあわせてチェックすることをおすすめします。

 

年間の日射量を簡単に確認する方法

年間や月別の日射量を知りたい場合には、独立行政法人新エネルギー産業技術総合開発機構であるNEDOのデータベースを利用すると簡単です。

Webでデータを確認することができ、時間別や月別の日照量や全国マップを閲覧することができます。

NEDOのデータベースにアクセスし、閲覧したいタブを選択すると全国地図とエリアのリストボックスがあるので確認したい地域を選択します。

都道府県だけではなく、詳細に地域を選ぶことができるので大変便利です。

データ一覧表を見ることができるので日射量の具体的な数字を知ることができ、グラフ化もされているので年間の大まかな傾向をつかむことができるようになっています。

このデータベースは、平地での測定値だけではなく、方位や傾斜がある土地の数値も知ることができるところが便利なポイントです。

太陽光パネルを向ける最適な方位や方位による優位性、傾斜の影響などを知ることができるため、実際の設置環境に近い値を知ることができ、発電量のシミュレーションをするときに大いに役立ちます。

 

発電量や電気代の削減額を計算してみる

日照量が分かると、発電量や収入の計算をすることができます。

年間発電量は、年間日射量に、太陽光発電システム容量と損失係数を掛け、標準日射強度で割った値になります。

システム容量を1kW時、損失係数を一般的な0.75としておくと計算が簡単です。

太陽光パネルの方位角と傾斜角によって前提条件が変わってくるので、設置する場合の方向と傾斜を仮定しておく必要があります。

発電量の計算ができたら、実際に使用できる電力量や売電収入の計算ができます。

余剰買取額や全量買取額は、国が定めているため最新の単価をチェックして当てはめていきましょう。

システム容量によって単価や買取期間が異なることが注意点です。

太陽光パネルの傾斜角を最大の電力量になるように設定したくなりますが、傾斜角が大きくなるほど風の影響や複数のパネルを設置した時の影の影響を受けやすくなるため、30°程度までの傾斜角で設定し、控え目な見積もりをすることをおすすめします。

最大のパフォーマンスで計算してしまうと、実際に設置した時にコスト割れをしてしまうことがあります。

 

太陽光発電は、再生可能エネルギーを利用し、お財布にも環境にも優しいエネルギー需給の方法として推奨されています。

日射量は、晴天の日が多いエリアが有利というイメージとは異なる場合があり、さらに温度などの影響も受けるため、実際の収支をシミュレーションしてから検討することがおすすめです。

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